Складно переоцінити значення коксохімічної промисловості, адже її продукція є запорукою функціонування не лише стратегічної для України металургійної промисловості, але і сировинною базою для виробництва полімерів, азотних добрив, побутової хімії, лікарських засобів тощо.

Вперше в світі виплавку чавуну на коксі було проведено у Великобританії на початку XVIII століття. В свою чергу, на території України, перші підприємства коксохімічної промисловості виникли в Донецькому регіоні у 80-ті роки ХІХ століття.

З метою модернізації існуючої промислової бази, розробки, будівництва, обслуговування та координації діяльності перспективно нових підприємств галузі, у 1929 році у місті Харкові було створено Державний інститут з проєктування і будівництва коксохімічних установок «Коксобуд».

Саме під такою назвою виникло Державне підприємство «ГИПРОКОКС» – цьогорічний ювіляр, інжинірингова компанія, що реалізує передові технологічні рішення в галузі проєктування, реконструкції та будівництва коксохімічних підприємств, пропонуючи високоякісні послуги в нашій країні і за її межами.

У першій половині 1930-х років «Коксобуд» отримав нову назву ‒ Державний інститут з проєктування підприємств коксохімічної промисловості. За майже столітню історію акронім «ГИПРОКОКС» став відомим у всьому світі брендом, символом якості та сучасних технологій.

Документальний масив, створений кількома поколіннями співробітників інституту, зберігається в Центральному державному науково-технічному архіві України (ЦДНТА України). Хронологічного він охоплює період з 1938 до 1985 роки, завдяки чому можна прослідити історію розвитку галузі у міжвоєнний період, Другої світової війни, та етап відновлення та модернізації.

Наш архів цінує своїх партнерів-фондоутворювачів, тому 95-річчя «ГИПРОКОКС» в історії організації стало чудовим приводом для підготовки онлайнової виставки на основі документів із фонду Р-9. Для експонування було відібрано документи проєктів коксових печей та батарей для виконання технологічних операцій коксохімічного виробництва ‒ вуглепідготовки, випалу коксу, хімічної переробки продуктів коксування та приклади експериментів та новаторських рішень зі звітів про науково-дослідні роботи, які проводилися фахівцями «ГИПРОКОКС». Виставка складається з двох тематичних розділів.

Розділ 1. Проєкти коксових печей

Одним з ключових напрямів діяльності «ГИПРОКОКС» протягом всієї історії є комплексне проєктування об’єктів коксового виробництва.

Процес коксування здійснюється в коксових печах, які своєю чергою, для більшої продуктивності об’єднуються в комплекс – коксові батареї.

В експозиції представлені копії креслеників конструктивних елементів печей із перекидними каналами, а саме: приклад зовнішнього виду кладки (док. 1) та дверей (док. 2).

Також на виставці ви можете познайомитися з копіями креслеників конструктивних елементів коксових печей із парними вертикалями, а саме: розрізів (док. 3-5), загального виду системи обігріву (док. 6), реверсивного клапану для газу, повітря та продуктів горіння (док. 7).

Окремо експоновано документ, який відображає загальний вигляд кладки коксової печі «ГИПРОКОКС-7Б» зі змінним рівнем обігріву, нижнім підведенням і регулюванням коксового газу та повітря (док. 8).

Одним із основних напрямків підвищення ефективності шарового коксування є удосконалення показників продуктивності за рахунок збільшення камер коксування. Спеціалісти «ГИПРОКОКС» перманентно досліджують це питання, шукаючи та впроваджуючи перспективні новації.

Так, наприклад, у 70-ті роки ХХ століття на українських коксохімах було впроваджено модернізовані коксові батареї з печами об’ємом 30 м³, їх успішне освоєння відкрило перспективи для подальшого пошуку потенційних рішень з розширення висоти та довжини камер. В експозиції представлено копію її монтажного кресленика (док. 9).

Печі у цих батареях були пристосовані для обігріву тільки коксовим газом та забезпечені комплексом засобів для управління рівномірністю обігріву. Кладка, як ви можете побачити на док. 10, була передбачена з динасової цегли зниженої щільності з підвищеною теплопровідністю, що повинно було забезпечити інтенсифікацію технологічного процесу за рахунок збільшення швидкості коксування. В експозиції також наочно продемонстровано кресленик реверсивного клапану, що призначений для відведення газу, повітря та продуктів горіння (док. 11).

Ці коксові печі були обладнані самоущильнювальними дверима з пружинними затискачами (док. 12).

1. Кладка коксової печі ПК об’ємом камери 20 м3. Загальний вигляд. Розріз поздовжній по простінку. 1944 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 17. Арк. 3)

2. Двері для коксових печей ПК. Розріз по ригелю. 1940 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 17. Арк. 7)

3. Коксова піч ПВР. Поперечний розріз. Монтажне креслення. 1953 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 21. Арк. 2)

4. Коксова піч ПВР. Вид на коксовий бік і розріз 1-1. Монтажне креслення. 1953 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 21. Арк. 3)

5. Коксова піч ПВР. Розрізи поздовжній по камері та поперечний по батареї. Кладка коксової печі. 1953 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 21. Арк. 7)

6. Коксові печі системи ПВР. Загальний вигляд. Система обігріву. 1953 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 21. Арк. 9)

7. Коксова піч ПВР. Клапан реверсивний для газу, повітря і продуктів горіння /складання № 4/. 1946 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 21. Арк. 12)

8. Коксові печі «ГИПРОКОКС-7Б» зі змінним рівнем обігріву, нижнім підведенням і регулюванням коксового газу і повітря. Кладка коксових печей об’ємом 41,6 м3. Загальний вигляд. Розріз по простінку. 1976 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 2. Од. зб. 55. Арк. 3)

9. Коксові батареї з печами об’ємом 30,3 м3, нижнім підведенням і регулюванням газів і повітря. Монтажне креслення. Поперечний розріз по батареї. 1962 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 24. Арк. 1)

10. Коксові батареї з печами об’ємом 30,3 м3, нижнім підведенням і регулюванням газів і повітря. Загальні розрізи кладки. Розріз поздовжній по камері. 1962 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 24. Арк. 3)

11. Коксові батареї з печами об’ємом 30,3 м3, нижнім підведенням і регулюванням газів і повітря. Клапан реверсивний для газу, повітря і продуктів горіння. Складання № 1. Загальний вигляд. 1962 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 24. Арк. 7)

12. Коксові батареї з печами об’ємом 30,3 м3, нижнім підведенням і регулюванням газів і повітря. Самоущільнювальні двері коксових печей. Корпус дверей коксового боку. 1962 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 1-13. Оп. 1. Од. зб. 24. Арк. 14)

Розділ 2. Приклади експериментів та новаторських рішень зі звітів про науково-дослідні роботи

Окрему групу документів становлять звіти про науково-дослідні роботи. У ЦДНТА України результати роботи вчених «ГИПРОКОКС» зберігаються у межах комплексу 3-1. Відрізняються звіти своїм тематичним розмаїттям, хронологічно охоплюючи період з 1937 по 1971 рік.

Для виставки було відібрано приклади найрізноманітніших напрямів та аспектів, які досліджували фахівці «ГИПРОКОКС» у зазначену історичну епоху.

Протягом всієї історії інститут тісно співпрацював з профільних питань з широким спектром суміжних за спеціалізацією наукових, освітніх та виробничих інституцій, активно використовуючи їх досвід у роботі над власними винаходами. Так, наприклад, зі звіту на тему: «Вибір найбільш доцільної системи очищення газу від сірки, ціану та нафталіну» ми дізналися, про співпрацю з Харківським вуглехімічним інститутом, який свого часу проводив спеціальні дослідження сірчистості газів коксохімічних заводів Донбасу, їх результати представлено у вигляді таблиці, з копією якої ви можете ознайомитися в експозиції (док. 13).

До речі, коксовий газ знаходить широке застосування в промисловості як технологічне та енергетичне паливо, сировина для синтезу аміаку. Він активно використовується для виробництва речей для побутових потреб. Проте, основні його споживачі – безпосередньо коксові печі, а також підприємства металургійної промисловості.

Зі звіту: «Принципові технологічні схеми отримання кумаронових смол» ми дізналися, що кумаронові смоли є продуктом ущільнення стиролу, кумарону, індену та їхніх гомологів, які містяться, головним чином, у висококиплячих фракціях сирого бензолу. Вони знаходять своє застосування в лакофарбовій промисловості для приготування лаків, у гумовій промисловості для виготовлення стрічок, гумових рукавиць та взуття, а також у паперовій промисловості для проклейки. На виставці представлено копію принципової технологічної схеми отримання якісних кумаронових смол полімеризацією H₂SO₄ AlCl₃ (док. 14).

У період 1940-х – 1950-х років спеціалісти «ГИПРОКОКС» досліджували в тому числі технології виробництва поролітових фільтрів з метою її вдосконалення. Пороліт у контексті коксохімічної промисловості – це суміш різноманітних летких сполук, які виділяються в процесі коксування вугілля. Під час коксування вугілля нагрівається до високих температур за відсутності кисню, що призводить до виділення різних газів і смолистих речовин. Ці леткі сполуки, відомі як пороліт, містять водяну пару, вуглекислий газ, метан, водень, аміак та інші вуглеводні. Вони відіграють важливу роль у коксохімічному процесі, оскільки їх можна використовувати для одержання різних хімічних продуктів та енергоресурсів. Наприклад, з пороліту можна витягувати бензол, толуол, ксилол, аміак та інші цінні хімікати.

В експозиції зі звіту: «Опис процесу та інструкція з виготовлення поролітових фільтрів» представлені зображення фільтрів для рідин (док. 15), а також для газів (док. 16): на фотографії зверху наглядно продемонстровано тихе вертикальне газовиділення при початковому тиску, знизу – за більш високого тиску, але зі зниженим поверхневим натягом, як можна побачити, щільність бульбашок настільки велика, що рідина перетворюється на пінистий мус.

На виставці оприлюднено також копії документів зі звіту: «Дослідження та вибір конструкції самоущільнювальних завантажувальних люків для коксових печей».

У процесі виробництва коксу завантажувальні люки забезпечують введення вугілля в піч і запобігають витоку газів під час цього процесу. Спеціалісти «ГИПРОКОКС» займалися розробкою оптимальних конструкцій з метою покращення технологічного процесу та екологічної безпеки виробництва. В експозиції ви можете переглянути схему керування завантажувальним пристроєм вертикальної печі безперервної дії (док. 17), загальний вид (док. 18) та розрізи (док. 19) самоущільнювального завантажувального люку.

На виставці представлено розріз інжектору «ГИПРОКОКС» (док. 20), схема завантаження коксової камери (док. 21), що ми можемо знайти у звіті  «Розроблення методів бездимного завантаження коксових печей». У документі 22 наочно продемонстровано зовнішній вигляд кокс.

Головки коксових печей є одним із найскладніших вузлів конструкцій коксових печей, який водночас найбільш швидко руйнується. Багаторічний досвід експлуатації коксових печей показує, що саме звідси починається руйнування кладки. В експозиції зі звіту: «Дослідження режимів роботи крайніх опалювальних каналів коксових печей» представлено копію ескізу головок коксової печі та свердлінь замірних точок (док. 23).

13. Таблиця балансу сірки по коксохімічних заводах Донбасу [Зі звіту: «Вибір найбільш доцільної системи очищення газу від сірки, ціану та нафталіну»]. 1931 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 1. Од. зб. 2. Арк. 3)

14. Принципова технологічна схема отримання якісних кумаронових смол полімеризацією H2SO4 AlCl3 [Зі звіту: «Принципові технологічні схеми отримання кумаронових смол»]. 1940 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 1. Од. зб. 15. Арк. 18)

15. Поролітовий фільтрувальний камінь для фільтрації рідин (Завод фільтрів Мейсен / Ельба) [Зі звіту: «Опис процесу та інструкція з виготовлення поролітових фільтрів»]. 1949 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 192. Арк. 18)

16. Поролітовий фільтр для розділення газів. Фото зверху: при початковому тиску, тихе вертикальне газовиділення. Фото знизу: за більш високого тиску, але зі зниженим поверхневим натягом, щільність бульбашок настільки велика, що рідина перетворюється на пінистий мус. [Зі звіту: «Опис процесу та інструкція з виготовлення поролітових фільтрів»]. 1949 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 192. Арк. 36)

17. Вертикальні печі безперервної дії. Схема керування завантажувальним пристроєм. Схема керування завантажувальним пристроєм. [Зі звіту: «Дослідження та вибір конструкції самоущільнювальних завантажувальних люків для коксових печей»]. 1957 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 250. Арк. 8)

18. Завантажувальний люк. Загальний вигляд. [Зі звіту: «Дослідження та вибір конструкції самоущільнювальних завантажувальних люків для коксових печей»]. 1960 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 250. Арк. 9)

19. Самоущільнювальні завантажувальні люки для коксових печей у розрізі. [Зі звіту: «Дослідження та вибір конструкції самоущільнювальних завантажувальних люків для коксових печей»]. 1960 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 250. Арк. 10)

20. Інжектор «ГИПРОКОКС». Розріз. [Зі звіту: «Розроблення методів бездимного завантаження коксових печей»]. 1960 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 251. Арк. 77)

21. Завантаження коксової камери в порядку: вивантаження шахти повністю й одночасно з крайніх бункерів; сходження шихти із середнього бункера на планер. [Зі звіту: «Розроблення методів бездимного завантаження коксових печей»]. 1960 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 251. Арк. 102)

22. Вид коксу 1-2 і 4 блоків у бункері доменної печі № 4. [Зі звіту: «Дослідні доменні плавки на коксі з коксових печей великої місткості»]. 1962 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 252. Арк. 16)

23. Ескіз головок печей і свердлінь вимірювальних точок. [Зі звіту: «Дослідження режимів роботи крайніх опалювальних каналів коксових печей»]. 1963 р. (ЦДНТА України. Ф. Р-9. К. 3-1. Оп. 2. Од. зб. 255. Арк. 84)

відділу використання інформації документів                                                               Тимур АНДРЕЄВ